package com.atguigu.datastructure.linkedList;


import java.util.Stack;

/**
 * @author malichun
 * @description
 * @date 2020/2/20 0020 23:29
 * @Version 1.0.0
 */
public class SingleLinkedListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //进行测试
        //先创建节点
        HeroNode hero1 = new HeroNode(1, "宋江", "及时雨");
        HeroNode hero2 = new HeroNode(2, "卢俊义", "玉麒麟");
        HeroNode hero3 = new HeroNode(3, "吴用", "智多星");
        HeroNode hero4 = new HeroNode(4, "林冲", "豹子头");

        //创建要给链表
        SingleLinkedList singleLinkedList= new SingleLinkedList();

        //加入
        singleLinkedList.add(hero1);
        singleLinkedList.add(hero4);
        singleLinkedList.add(hero2);
        singleLinkedList.add(hero3);

        //测试一下单链表的反转功能
        System.out.println("原来链表的情况");
        singleLinkedList.list();

        System.out.println("反转单链表~~");
        reverseList(singleLinkedList.getHead());

//        //加入按照编号的顺序
//        singleLinkedList.addByOrder(hero1);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero4);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero2);
//        singleLinkedList.addByOrder(hero3);

        //显示一把
        singleLinkedList.list();

        //测试修改节点的代码
        HeroNode newHeroNode= new HeroNode(1,"小卢", "玉麒麟~~");
        singleLinkedList.update(newHeroNode);

        System.out.println("修改后的链表情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //删除一个节点
        singleLinkedList.del(1);
        singleLinkedList.del(4);
        System.out.println("删除链表后的情况~~");
        singleLinkedList.list();

        //测试一下 求单链表中有效节点的个数
        System.out.println("有效节点的个数="+getLength(singleLinkedList.getHead()));;

        //测试一下看看是否得到了倒数第K个节点
        HeroNode res= findLastIndexNode(singleLinkedList.getHead(), 3);
        System.out.println(res);
    }

    //方式2:
    //可以利用栈这个数据结构,将各个几点压入到栈中,然后利用栈先进后出的特点
    public static void reversePrint(HeroNode head){
        if(head.next == null){
            return ;//空链表,不能打印
        }
        //创建要给一个栈,将各个节点压入栈
        Stack<HeroNode> stack = new Stack<>();
        HeroNode cur = head.next;
        //将链表的所有节点压入栈
        while(cur!=null){
            stack.push(cur);
            cur=cur.next; //cur后移,这样就可以压入下一个节点
        }
        //将栈中的节点进行打印,pop 出栈
        while(stack.size()>0){
            System.out.println(stack.pop()); //staci的特点是先进后出
        }
    }


    //将单链表反转
    public static void reverseList(HeroNode head){
        //如果当前链表为空,或者只有一个节点,无需反转,直接返回
        if(head.next == null || head.next.next == null){
            return ;
        }

        //定义一个辅助的指针(变量),帮助我们遍历原来的链表
        HeroNode cur = head.next;
        HeroNode next = null;// 指向当前节点[cur]的下一个节点
        HeroNode reverseHead = new HeroNode(0,"","");

        //遍历原来的链表,每遍历一个节点,就将其取出,边放在新的链表reverseHead 的最前端
        //动脑静
        while(cur!= null){
            next = cur.next; //先暂时保存当前节点的下一个节点,因为后面需要用
            cur.next=reverseHead.next; //将cur的下一个节点执行新的链表的最前端
            reverseHead.next=cur; //将cur 连接到新的链表上
            cur=next; //让cur后移
        }
        //将head.next 指向 reverseHead.next ,实现单链表的反转
        head.next = reverseHead.next;

    }




    //查找单链表的倒数第k个节点 [新浪面试题]
    //思路
    //1.编写一个方法,接收head节点,同时接收一个index
    //2.index 表示倒数第index个节点
    //3.先把链表的头到尾遍历,得到链表的总长度 getLength
    //4.得到size后,我们从链表的第一个开始遍历(size - index)个,就可以得到
    //5.如果找到了,则返回该节点,否则返回null
    public static HeroNode findLastIndexNode(HeroNode head,int index){
        //判断如果链表为空,返回null
        if(head.next == null){
            return null;
        }
        //第一次遍历得到的链表的长度(节点个数)
        int size = getLength(head);
        //第二次遍历 size - index 位置,就是我们倒数的第K个节点
        //先做一个index的校验
        if(index <=0 || index > size){
            return null;
        }
        //定义一个辅助变量, for 循环定位到倒数的index
        HeroNode cur = head.next;
        for(int i=0;i<size - index;i++){
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


//方法:获取到单链表的节点的个数(如果是带头节点的链表,需求不统计头结点)
    /**
     * @param head 链表的头节点
     * @return 返回就是有效节点的个数
     */
    public static Integer getLength(HeroNode head){
        if(head.next == null){ //空链表
            return 0;
        }
        int length = 0 ;
        //定义一个辅助变量,这里我们没有统计头节点
        HeroNode cur= head.next;
        while(cur!= null){
            length++;
            cur=cur.next;
        }
        return length;
    }
}

//定义SingleLinkedList 管理我们的英雄
class SingleLinkedList{
    //先初始化一个头节点,头节点不要动,不存放具体的数据
    private HeroNode head = new HeroNode(0,"","");

    //返回头节点
    public HeroNode getHead(){
        return head;
    }

    //添加节点到单向链表的尾部
    //思路:当不考虑编号顺序时
    //1.找到当前链表的最后节点
    //2.将最后这个节点的next指向 新的节点
    public void add(HeroNode heroNode){
        //因为head节点不能动,因此我们需要一个辅助变量, temp
        HeroNode temp = head;
        //遍历链表,找到最后
        while(true){
            //找到链表的最后
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            //如果没有到最后,将temp后移
            temp = temp.next;
        }
        //当退出while循环时,temp就指向了链表的最后
        //将最后这个节点的next指向新的节点
        temp.next = heroNode;
    }

    //第二种方式,在添加英雄时,根据排名将英雄插入到指定位置
    //(如果有这个排名,则添加失败,并给出提示)
    public void addByOrder(HeroNode heroNode){
        //因为头节点不能动,因此我们仍然通过一个辅助指针(变量)来帮助找到添加的位置
        //因为单链表,因为我们找的temp是位于 添加位置的前一个节点的next,否则插入不了
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false; //flag标志添加的编号是否存在,默认false
        while(true){
            if(temp.next == null){ //说明temp已经在链表的最后
                break;
            }
            if(temp.next.no > heroNode.no){ //位置找到,就在temp的后面插入
                break;
            }else if(temp.next.no == heroNode.no){ //说明希望添加的heroNode的编号已然存在
                flag= true;//说明编号存在
                break;
            }
            temp = temp.next;//后移,遍历当前链表
        }
        //判断flag的值
        if(flag){ //不能添加,说明编号存在
            System.out.printf("准备插入的英雄的编号 %d 已经存在了,不能重复加入\n",heroNode.no);
        }else{
            //插入到链表中,temp的后面
            heroNode.next=temp.next;
            temp.next = heroNode;

        }
    }

    //修改节点的信息,根据no编号来改,即no编号不能改
    //说明
    //1.根据 newHeroNode的no来修改即可
    public void update(HeroNode newHeroNode){
        //判断是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //找到需要修改的节点,根据no编号
        HeroNode temp = head.next;
        boolean flag = false ;//表示是否找到该节点
        while(true){
            if(temp == null){
                break;//已经遍历完链表
            }
            if(temp.no == newHeroNode.no){
                //找到
                flag = true;
                break;
            }
            temp =temp.next;
        }
        //根据flag 判断是否找到要修改的节点
        if(flag){
            temp.name=newHeroNode.name;
            temp.nickname=newHeroNode.nickname;
        }else{ //没有找到
            System.out.printf("没有找到 编号 %d 的节点,不能修改\n",newHeroNode.no);
        }
    }

    //删除节点
    //思路
    //1.head 不能动,因此我们需要一个temp辅助节点找到待删除的节点的前一个节点
    //2.说明我们在比较时,是temp.next.no 和需要删除的节点no比较
    public void del(int no){
        HeroNode temp = head;
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除节点
        while(true){
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            if(temp.next.no== no){
                //找到的待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;  //temp后移,遍历
        }
        //判断flag
        if(flag){ //找到
            //可以删除
            temp.next=temp.next.next;
        }else{
            System.out.printf("要删除的 %d 节点不存在\n",no );
        }
    }

    //显示链表(遍历)
    public void list(){
        //判断链表是否为空
        if(head.next == null){
            System.out.println("链表为空");
        }
        //因为头节点,不能动,因此我们需要一个辅助变量来遍历
        HeroNode temp = head.next;
        while(true){
            //判断是否到链表最后
            if(temp == null){
                break;
            }
            //输出节点的信息
            System.out.println(temp);
            //将temp后移,一定要小心
            temp=temp.next;
        }

    }




}

//定义HeroNode,每个HeroNode对象就是一个节点
class HeroNode{
    public int no;
    public String name;
    public String nickname;
    public HeroNode next;//指向下一个节点
    //构造器
    public HeroNode(int no,String name,String nickname){
        this.no=no;
        this.name=name;
        this.nickname=nickname;
    }

    //为了显示方便,我们重新toString

    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                ", nickname='" + nickname + '\'' +
                ", next=" + next +
                '}';
    }
}
